JPH08136840A - Optical scanner - Google Patents
Optical scannerInfo
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- JPH08136840A JPH08136840A JP6274953A JP27495394A JPH08136840A JP H08136840 A JPH08136840 A JP H08136840A JP 6274953 A JP6274953 A JP 6274953A JP 27495394 A JP27495394 A JP 27495394A JP H08136840 A JPH08136840 A JP H08136840A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、複数ドラム方式カラ
ープリンタ、複数ドラム方式カラー複写機、高速レーザ
プリンタあるいはデジタル複写機などに利用可能な、複
数のビームを走査するマルチビーム光走査装置ならびに
このマルチビーム光走査装置が利用される画像形成装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam optical scanning device for scanning a plurality of beams, which is applicable to a multi-drum type color printer, a multi-drum type color copying machine, a high-speed laser printer, a digital copying machine and the like. The present invention relates to an image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、複数ドラム方式カラープリン
タあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成
装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形
成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像
データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装
置 (レーザ露光装置) が利用される。2. Description of the Related Art For example, in an image forming apparatus such as a multi-drum type color printer or a multi-drum type color copier, a plurality of image forming sections corresponding to color separated color components and a color image forming section An optical scanning device (laser exposure device) that provides image data corresponding to the component, that is, a plurality of laser beams is used.
【０００３】この種の画像形成装置では、各画像形成部
のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例
と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチ
ビーム光走査装置が配置される例とが知られている。In this type of image forming apparatus, there are an example in which a plurality of optical scanning devices are arranged corresponding to each image forming section, and a multi-beam optical scanning device formed so as to be able to provide a plurality of laser beams. It is known that they are arranged.
【０００４】従来のマルチビーム光走査装置は、たとえ
ば、特開平５−８３４８５号公報に見られるように、マ
ルチビームの数をＮとするとき、光源である半導体レー
ザ、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ群をＮセッ
ト、及び、ポリゴンミラーをＮ／２枚使用する例があ
る。たとえば、４ビームの場合にはレーザ、シリンダレ
ンズおよびガラスｆθレンズ群が４セット、及び、ポリ
ゴンミラーが２枚が利用される。また、ｆθレンズ群の
一部のレンズを共通利用する例、すなわち、ｆθレンズ
を２群とし、ポリゴンミラーに近いｆθレンズには全て
のレーザビームを通過させる一方で、ポリゴンミラーか
ら遠いｆθレンズを４枚として、それぞれのレーザビー
ムを個別に通過させる方法も提案されている。In a conventional multi-beam optical scanning device, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-83485, when the number of multi-beams is N, a semiconductor laser as a light source, a cylinder lens, and a glass f.theta. Lens group. There is an example in which N sets are used and N / 2 pieces of polygon mirrors are used. For example, in the case of 4 beams, 4 sets of laser, cylinder lens and glass fθ lens group and 2 polygon mirrors are used. Further, an example in which some of the lenses of the fθ lens group are commonly used, that is, the fθ lens is made into two groups and all the laser beams pass through the fθ lens close to the polygon mirror, while the fθ lens far from the polygon mirror is passed. A method of individually passing each laser beam as four sheets has also been proposed.
【０００５】これとは別に、たとえば、特開昭６２−２
３２３４４号公報には、ｆθレンズの少なくとも一部の
レンズ面がトーリック面に形成されたレンズを共通利用
する例が示されている。また、この特開昭６２−２３２
３４４号には、ｆθレンズのいくつかをプラスチックで
形成することで各レンズ面の設計自由度を向上させ、結
像位置における収差特性を改善する提案がある。なお、
この公報には、全てのｆθレンズ群を共通で利用して、
それぞれのレンズに全てのレーザビームを通過させる方
法も示されている。Separately from this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-2
Japanese Patent No. 32344 discloses an example in which at least a part of the lens surface of the fθ lens is commonly used as a toric surface. Further, this Japanese Patent Laid-Open No. 62-232
No. 344 proposes that some of the fθ lenses are formed of plastic to improve the degree of freedom in design of each lens surface and improve aberration characteristics at the image forming position. In addition,
In this publication, all fθ lens groups are commonly used,
A method of passing all laser beams through each lens is also shown.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特開平５−８３４８５
号公報に見られるマルチビーム光走査装置が利用される
場合、複数の光走査装置が利用される場合に比較して、
光走査装置に占有される空間の大きさは低減されるもの
の、光走査装置単体としては、レンズあるいミラーの数
が増大することによる部品代および組み立てコストのア
ップ、または、光走査装置単体としての大きさおよび重
さの増大などがある。また、ｆθレンズの形状誤差また
は個体誤差あるいは取り付け誤差などにより、各色成分
ごとのレーザビームの主走査線の曲り、あるいは、ｆθ
特性などに代表される結像面における収差特性の偏差が
不均一になることが知られている。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-83485
When the multi-beam optical scanning device seen in the publication is used, compared with the case where a plurality of optical scanning devices are used,
Although the size of the space occupied by the optical scanning device is reduced, as the optical scanning device alone, the cost of parts and assembly increases due to the increase in the number of lenses or mirrors, or the optical scanning device alone. There is an increase in size and weight. Further, due to the shape error, individual error, or mounting error of the fθ lens, the main scanning line of the laser beam for each color component is bent, or fθ
It is known that the deviation of the aberration characteristic represented by the characteristic and the like on the image plane becomes non-uniform.
【０００７】また、特開昭６２−２３２３４４号公報に
見られる例では、形状が最適化されていないトーリック
面が配置されているのみであるから、複数のレーザビー
ムのいずれかのビームに主走査線曲りが発生する問題が
ある。なお、上記特開昭６２−２３２３４４号公報に関
連して、偏向装置に向かうレーザビームの一部を光軸方
向へ制御する例が提案されているが、すべての結像領域
で十分に収差特性を補正することは困難である。なお、
上記特開昭６２−２３２３４４号公報に見られる例で
は、プラスチックにより形成されたレンズの屈折率の温
度の変化による変化量が比較的大きいことから、広範囲
に亘る環境条件 (特に温度条件) の下で、像面湾曲、主
走査線曲りあるいはｆθ特性などが大きく変動する問題
がある。また、この例では、特に、副走査方向の全域で
の色消し、像面湾曲、像面歪曲、及び、横倍率などの諸
条件を満足しなければならないため、偏向後光学系のレ
ンズの枚数を２枚に収めることができない問題がある。
さらに、この例では、各レーザビームの主走査線の平行
度を確保するために、ハウジングの精度を非常に高くし
なければならずコストアップとなる。この発明の目的
は、色ずれのないカラー画像を低コストで提供できる画
像形成装置に適したマルチビーム光走査装置を提供する
ことにある。Further, in the example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-232344, since only the toric surface whose shape is not optimized is arranged, main scanning is performed on any one of a plurality of laser beams. There is a problem of line bending. An example in which a part of the laser beam directed to the deflecting device is controlled in the optical axis direction has been proposed in connection with the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 62-232344, but the aberration characteristics are sufficiently sufficient in all imaging regions. Is difficult to correct. In addition,
In the example disclosed in JP-A-62-232344, the amount of change in the refractive index of the lens formed of plastic due to temperature changes is relatively large, and therefore, under a wide range of environmental conditions (particularly temperature conditions). However, there is a problem that the curvature of field, the bending of the main scanning line, the f? Further, in this example, in particular, various conditions such as achromaticity, field curvature, field distortion, and lateral magnification in the entire area in the sub-scanning direction must be satisfied. There is a problem that can not fit in two.
Further, in this example, the accuracy of the housing must be made extremely high in order to ensure the parallelism of the main scanning lines of each laser beam, which results in an increase in cost. An object of the present invention is to provide a multi-beam optical scanning device suitable for an image forming apparatus capable of providing a color image without color shift at low cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、回転可能に形成された反射面
を有し、光を所定の方向に偏向する１つの偏向手段と、
複数の光源と、前記それぞれの光源からの出射光を、前
記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向には、集
束光に、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と直交する
方向には、集束光または平行光に、それぞれ変換し、前
記偏向手段の前記反射面に案内する偏向前光学手段と、
前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
ともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前
記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前
記反射面の面倒れを補正する機能を有する２枚のレンズ
からなる偏向後光学手段であって、前記偏向手段の前記
反射面の回転軸と平行な方向の前記それぞれのレンズの
パワーが双方ともに正に規定されるとともに、前記それ
ぞれのレンズを前記それぞれの光源からの出射光が通過
する位置が前記反射面の回転軸と直交する方向かつ系の
光軸を含む面を挟んで相互に逆に規定されている偏向後
光学手段と、を有する光走査装置を提供するものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above problems, and has one deflecting means for deflecting light in a predetermined direction, which has a rotatable reflecting surface.
A plurality of light sources and light emitted from each of the light sources are focused in a direction parallel to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means, and a direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means. Includes pre-deflection optical means for converting the light into focused light or parallel light and guiding the light to the reflection surface of the deflection means.
The light emitted from each of the light sources deflected by the deflecting means is imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and the reflecting surface of the deflecting means and the rotation axis of the reflecting surface of the deflecting means. Is a post-deflection optical means composed of two lenses having a function of correcting the deviation of the parallelism of the angle formed by, that is, the tilt of the reflecting surface, and the direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface of the deflecting means. Both the powers of the respective lenses are positively defined, and the position where the light emitted from the respective light sources passes through the respective lenses is in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface and the optical axis of the system. And a post-deflection optical unit that is defined to be opposite to each other with a surface including the optical axis interposed therebetween.
【０００９】また、この発明によれば、回転可能に形成
された反射面を有し、光を所定の方向に偏向する１つの
偏向手段と、複数の光源と、前記それぞれの光源からの
出射光を、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な
方向には、集束光に、前記偏向手段の前記反射面の回転
軸と直交する方向には、集束光または平行光に、それぞ
れ変換し、前記偏向手段の前記反射面に案内する偏向前
光学手段と、前記偏向手段により偏向された前記それぞ
れの光源からの出射光を、所定像面に等速で走査するよ
う結像するとともに、前記偏向手段の前記反射面と前記
偏向手段の前記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏
差すなわち前記反射面の面倒れを補正する機能を有する
２枚のレンズからなる偏向後光学手段であって、少なく
とも１つのレンズ面が回転対称面を含まないレンズ面に
形成される偏向後光学手段とを有する光走査装置が提供
される。Further, according to the present invention, there is provided one rotatably formed reflecting surface for deflecting light in a predetermined direction, a plurality of light sources, and light emitted from each of the light sources. Is converted into focused light in a direction parallel to the rotation axis of the reflection surface of the deflecting means, and into focused light or parallel light in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means. Pre-deflection optical means for guiding to the reflecting surface of the deflecting means, and light emitted from each of the light sources deflected by the deflecting means are imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and A post-deflection optical unit including two lenses having a function of correcting deviation of parallelism of an angle formed by the reflection surface of the deflection unit and a rotation axis of the reflection surface of the deflection unit, that is, a tilt of the reflection surface. There is at least one lens There optical scanning apparatus is provided with a post-deflection optical means formed on the lens surface that does not contain a rotationally symmetric surface.
【００１０】さらに、この発明によれば、複数の光源
と、回転軸を中心として回転可能に形成された反射面を
含み、この反射面の回転により上記複数の光源からの光
を一まとめにした状態で所定の方向に偏向する１つの偏
向手段と、この偏向手段と上記光源との間に配置され、
上記光源からの光を、上記偏向手段の上記反射面の回転
軸と平行な方向には集束光に、また、上記回転軸と直交
する方向には集束光または平行光に変換する偏向前光学
手段と、上記偏向手段の上記回転軸と平行な方向に、そ
れぞれ、正のパワーを有し、かつ、前記それぞれのレン
ズを前記それぞれの光源からの出射光が通過する位置が
前記反射面の回転軸と直交する方向かつ系の光軸を含む
面を挟んで相互に逆に規定され、さらに、少なくとも１
つのレンズ面が回転対称軸を含まないレンズ面に形成さ
れた２枚のレンズを含み、上記偏向手段の上記反射面と
上記回転軸とのなす角の偏差の影響を補正するととも
に、上記偏向手段により偏向された光を所定像面に等速
で走査するよう結像する偏向後光学手段とを有する光走
査装置が提供される。Further, according to the present invention, a plurality of light sources and a reflecting surface formed so as to be rotatable about a rotation axis are included, and the light from the plurality of light sources is integrated by rotation of the reflecting surface. One deflecting means for deflecting in a predetermined direction in the state, and arranged between the deflecting means and the light source,
Pre-deflection optical means for converting the light from the light source into focused light in the direction parallel to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means, and into focused light or parallel light in the direction orthogonal to the rotation axis. And has a positive power in a direction parallel to the rotation axis of the deflection means, and the position where the light emitted from each of the light sources passes through each of the lenses is the rotation axis of the reflection surface. Are defined to be opposite to each other with a plane perpendicular to the direction and including the optical axis of the system interposed therebetween, and at least 1
One lens surface includes two lenses formed on a lens surface that does not include a rotational symmetry axis, and corrects an influence of a deviation of an angle between the reflection surface of the deflection means and the rotation axis, and the deflection means. An optical scanning device having post-deflection optical means for forming an image of the light deflected by the above so as to scan a predetermined image surface at a constant speed is provided.
【００１１】[0011]
【作用】この発明の請求項１に記載の光走査装置によれ
ば、すべての光は、光の位置を決める１つの偏向手段と
レンズの枚数が２枚の同一の偏向後光学系により所定像
面に案内される。これにより、たとえば、いづれかのレ
ンズの形状あるいは取り付け位置が所定の状態と異なる
場合であっても、すべての光に対して同一の影響が提供
されることから、像面に到達した光のずれにより引き起
こされる色ずれあるいは相対的な濃度変化による色相の
変化が低減される。According to the optical scanning device of the first aspect of the present invention, all the light beams have a predetermined image by one deflecting means for determining the position of the light and the same post-deflection optical system having two lenses. You will be guided to the surface. This provides the same effect on all light, even if the shape or mounting position of any of the lenses is different from the predetermined state. Hue changes due to color shifts or relative density changes caused are reduced.
【００１２】この発明の請求項１に記載の光走査装置に
よれば、偏向後光学系は、偏向手段の回転軸と平行な方
向に、それぞれ、正のパワーを有し、それぞれのレンズ
を、それぞれの光源からの出射光が通過する位置が反射
面の回転軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面を挟ん
で相互に逆に規定されることから、温度あるいは湿度の
変化にともなう、それぞれの光の偏向手段上での副走査
方向の位置ずれを抑えることができる。According to the optical scanning device of the first aspect of the present invention, the post-deflection optical system has positive power in the direction parallel to the rotation axis of the deflecting means, and each lens is Since the position where the light emitted from each light source passes is defined to be opposite to each other with the surface including the optical axis of the system in the direction orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface, the temperature or humidity changes. It is possible to suppress positional deviation of each light on the deflecting means in the sub-scanning direction.
【００１３】また、この発明の請求項３に記載の光走査
装置によれば、偏向後光学系は、少なくとも１面の回転
対称面を含まないレンズ面を有することから、偏向後光
学系によりそれぞれの光に与えられる球面収差およびコ
マ収差が最小にでき、所定の条件内で、像面での光の集
束径が所定値に維持され、また、主走査線曲りを抑える
ことができる。According to the optical scanning device of the third aspect of the present invention, since the post-deflection optical system has a lens surface that does not include at least one rotationally symmetrical surface, each of the post-deflection optical systems includes The spherical aberration and the coma aberration given to the light can be minimized, the light focusing diameter on the image surface can be maintained at a predetermined value within a predetermined condition, and the main scanning line bending can be suppressed.
【００１４】この発明の請求項４に記載の光走査装置に
よれば、複数の光源からのすべての光は、光の位置を決
める１つの偏向手段と、少なくとも１面の回転対称面を
含まないレンズ面を有し、レンズの枚数が２枚の同一の
偏向後光学系により所定像面に案内される。これによ
り、たとえば、いづれかのレンズの形状あるいは取り付
け位置が所定の状態と異なる場合であっても、すべての
光に対して同一の影響が提供されることから、像面に到
達した光のずれにより引き起こされる色ずれあるいは色
相の変化が低減される。また、偏向後光学系によりそれ
ぞれの光に与えられる球面収差およびコマ収差が最小に
でき、所定の条件内で、像面での光の集束径が所定値に
維持可能となり、請求項２および５の構成にすることに
より、環境の変化にともなうデフォーカスにともなう像
面での光の集束径の変動を抑えることができる。According to the fourth aspect of the present invention, all the light from the plurality of light sources does not include one deflecting means for determining the position of the light and at least one rotationally symmetrical surface. It has a lens surface, and is guided to a predetermined image surface by the same post-deflection optical system having two lenses. This provides the same effect on all light, even if the shape or mounting position of any of the lenses is different from the predetermined state. The color shift or hue change caused is reduced. Further, the spherical aberration and the coma aberration given to the respective lights by the post-deflection optical system can be minimized, and the focusing diameter of the light on the image plane can be maintained at a predetermined value within a predetermined condition. With this configuration, it is possible to suppress the fluctuation of the focusing diameter of light on the image plane due to the defocus due to the change of environment.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。図１および図２には、この発明の実施例であるマ
ルチビーム光走査装置の概略平面図および概略断面図が
示されている。なお、カラーレーザビームプリンタ装置
では、通常、イエロー＝Ｙ、マゼンタ＝Ｍ、シアン＝Ｃ
およびブラック＝Ｂの各色成分ごとに色分解された４種
類の画像データと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢのそれぞれに対
応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が
４組利用されることから、各参照符号にＹ，Ｍ，Ｃおよ
びＢを付加することで、色成分ごとの画像データとそれ
ぞれに対応する装置を識別する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are a schematic plan view and a schematic sectional view of a multi-beam optical scanning device according to an embodiment of the present invention. In a color laser beam printer, usually, yellow = Y, magenta = M, cyan = C.
And four sets of various devices for forming an image for each color component corresponding to each of Y, M, C and B, and four types of image data color-separated for each color component of black and black = B are used. Therefore, Y, M, C, and B are added to each reference code to identify the image data for each color component and the corresponding device.
【００１６】図１および図２によれば、マルチビーム光
走査装置１は、色成分ごとの画像データに対応するレー
ザビーム (光) ＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを発生する
第１ないし第４の半導体レーザ素子 (光源、以下、レー
ザ素子と示す) ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ、及び、そ
れぞれのレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射
されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を、図示
しない像面 (所定の位置に配置された結像対象物、たと
えば、感光体ドラム表面など) に向かって所定の線速度
で偏向する (ただ１つの) 光偏向装置 (偏向手段) ５な
どにより構成される。According to FIGS. 1 and 2, the multi-beam optical scanning device 1 generates first to fourth laser beams (lights) LY, LM, LC and LB corresponding to image data for each color component. Semiconductor laser device (light source, hereinafter referred to as laser device) 3Y, 3M, 3C and 3B, and laser beam L (Y, M, C) emitted from each laser device 3 (Y, M, C and B) And B) are deflected at a predetermined linear velocity toward an image surface (not shown) (an object to be imaged arranged at a predetermined position, for example, the surface of a photoconductor drum) at a predetermined linear velocity (only one). (Means) 5 and the like.
【００１７】それぞれのレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) と光偏向装置５との間には、レーザ素子３ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) からのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) の断面ビームスポット形状を所定の形状に整え
る偏向前光学系 (偏向前光学手段) ７ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) が、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ごと
に配置されている。Between each laser element 3 (Y, M, C and B) and the optical deflector 5, the laser element 3 (Y,
Pre-deflection optical system (pre-deflection optical means) 7 (Y, M, C and B) for adjusting the cross-sectional beam spot shape of the laser beam L (Y, M, C and B) from M, C and B) to a predetermined shape. ) Is arranged for each laser element 3 (Y, M, C and B).
【００１８】光偏向装置５と (図示しない) 像面との間
には、光偏向装置５を介して偏向されたレーザビームＬ
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を、像面の所定の位置に、おお
むね直線状に結像させるための偏向後光学系 (偏向後光
学手段) ２１が配置されている。A laser beam L deflected by the optical deflecting device 5 is provided between the optical deflecting device 5 and an image plane (not shown).
A post-deflection optical system (post-deflection optical means) 21 for forming an image of (Y, M, C and B) in a substantially linear shape at a predetermined position on the image plane is arranged.
【００１９】以下、光偏向装置５、偏向前光学系７およ
び偏向後光学系２１について、詳細に説明する。レーザ
素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂは、光偏向装置５に対
して、所定の角度で、３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂの順に配置
されている。なお、Ｙ (イエロー) 画像に対応されるレ
ーザ素子３Ｙは、光偏向装置５の反射面に向かうレーザ
ビームＬＹが、光偏向装置５に、直接入射可能に配置さ
れる。The optical deflector 5, pre-deflection optical system 7 and post-deflection optical system 21 will be described in detail below. The laser elements 3Y, 3M, 3C and 3B are arranged at a predetermined angle with respect to the optical deflector 5 in the order of 3M, 3C and 3B. The laser element 3Y corresponding to the Y (yellow) image is arranged so that the laser beam LY directed to the reflecting surface of the light deflector 5 can be directly incident on the light deflector 5.
【００２０】光偏向装置５は、複数、たとえば、６面の
平面反射鏡 (面) ５αないし５ζが正多角形状に配置さ
れた多面鏡本体５ａと、多面鏡本体５ａを、一定の速度
で所定の方向に回転させるモータ５ｍにより構成され
る。なお、多面鏡本体５ａは、たとえば、アルミニウム
により形成される。また、多面鏡５ａの各反射面５αな
いし５ζは、多面鏡本体５ａが回転される方向を含む面
と直交する面に沿って切り出されたのち、切断面に、た
とえば、Ｓi Ｏ2 などの表面保護層が蒸着されることで
提供される。The optical deflector 5 includes a polygon mirror body 5a in which a plurality of, for example, six plane reflecting mirrors (planes) 5α to 5ζ are arranged in a regular polygonal shape, and a polygon mirror body 5a at a predetermined speed. It is constituted by a motor 5m that rotates in the direction of. The polygon mirror body 5a is made of, for example, aluminum. The reflecting surfaces 5α to 5ζ of the polygonal mirror 5a are cut out along a plane orthogonal to the plane including the direction in which the polygonal mirror body 5a is rotated, and then cut, for example, with S i O 2 or the like. The surface protection layer is provided by vapor deposition.
【００２１】偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射さ
れたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、光偏向
装置５によってレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
が偏向される方向 (以下、主走査方向と示す) および主
走査方向と直交する (以下、副走査方向と示す) の双方
に関して所定の収束性を与える有限焦点レンズ９ (Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢ) 、各有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) を通過されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) に、副走査方向に関してのみ、さらに収束性を与
えるハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＢ) 、及び、それぞれのハイブリッドシリンダレンズ
１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を通過された４本のレーザ
ビームを光偏向装置５の各反射面５αないし５ζに向か
って折り曲げる (ただ１組の) 偏向前折り返し合成ミラ
ー (合成手段) １３などを有している。Pre-deflection optical system 7 (Y, M, C and B)
Is a laser beam L (Y, M, C and B) emitted from each laser element 3 (Y, M, C and B) by the optical deflecting device 5.
A finite focus lens 9 (Y, Y, which gives a predetermined convergence property in both the direction in which is deflected (hereinafter referred to as the main scanning direction) and the direction orthogonal to the main scanning direction (hereinafter referred to as the sub scanning direction)
M, C and B) and the laser beam L (Y, M, C and B) passed through each finite focus lens 9 (Y, M, C and B) is given further convergence only in the sub-scanning direction. The hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B) and the four laser beams that have passed through the hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B) are reflected by the reflecting surfaces 5α of the optical deflecting device 5. To (5) ζ (only one set) before-deflection folding synthetic mirror (combining means) 13 and the like.
【００２２】レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、有
限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、ハイブリッド
シリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、及び、合
成ミラー１３は、たとえば、アルミニウム合金などによ
って形成された保持部材１５上に、一体的に配置されて
いる。The laser element 3 (Y, M, C and B), the finite focus lens 9 (Y, M, C and B), the hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B), and the synthetic mirror 13 are , Is integrally arranged on the holding member 15 formed of, for example, an aluminum alloy.
【００２３】有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、それぞれ、非球面ガラスレンズもしくは球面ガラス
レンズに、ＵＶ硬化プラスチックなどにより形成された
非球面プラスチックレンズを貼り合わせることにより形
成される。また、ハイブリッドシリンダレンズ１１
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、プラスチックシ
リンダレンズ１７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) とガラスシリ
ンダレンズ１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) とを含んでいる
(図３に詳細に示されている) 。なお、それぞれの有限
焦点レンズ９は、保持部材１５と一体に形成された位置
決め部材を介して、固定される。Finite focus lens 9 (Y, M, C and B)
Is formed by bonding an aspherical glass lens or a spherical glass lens to an aspherical plastic lens made of UV curable plastic or the like, respectively. In addition, the hybrid cylinder lens 11
(Y, M, C and B) include a plastic cylinder lens 17 (Y, M, C and B) and a glass cylinder lens 19 (Y, M, C and B), respectively.
(Detailed in Figure 3). Each finite focus lens 9 is fixed via a positioning member formed integrally with the holding member 15.
【００２４】偏向後光学系２１の一部およびその周囲に
は、偏向後光学系２１を通過されたそれぞれのレーザビ
ームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の一部を検知するための
(ただ１つの) 水平同期検出器２３、及び、偏向後光学
系２１と水平同期検出器２３との間に配置され、偏向後
光学系２１内の後述する少なくとも一枚のレンズを通過
された４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の
一部を、水平同期検出器２３に向かって主走査方向には
異なる方向へ反射させる (ただ１組の) 水平同期用折り
返しミラー２５などが配置されている。A part of each of the laser beams L (Y, M, C and B) passed through the post-deflection optical system 21 is detected in and around the post-deflection optical system 21.
4 (only one) is arranged between the horizontal synchronization detector 23 and the post-deflection optical system 21 and the horizontal synchronization detector 23, and passed through at least one lens described later in the post-deflection optical system 21. A part of the laser beam L (Y, M, C, and B) of the book is reflected toward the horizontal sync detector 23 in different directions in the main scanning direction (only one set) The horizontal sync folding mirror 25, etc. Are arranged.
【００２５】偏向後光学系２１は、広い走査幅 (すなわ
ち光偏向装置５により像面に走査されたレーザビームの
像面での主走査方向の長さ) 全域で、光偏向装置５の各
反射面５αないし５ζにより偏向されたそれぞれのレー
ザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、所定の結像特性
を与えるとともに、それぞれのレーザビームの結像面の
変動を一定の範囲内に抑えるための第１および第２の結
像レンズ３０ａおよび３０ｂを有している。The post-deflection optical system 21 reflects each reflection of the optical deflector 5 over a wide scanning width (that is, the length of the laser beam scanned on the image plane by the optical deflector 5 in the main scanning direction on the image plane). Each laser beam L (Y, M, C, and B) deflected by the surfaces 5α to 5ζ is given a predetermined image forming characteristic, and the fluctuation of the image forming surface of each laser beam is suppressed within a certain range. It has the 1st and 2nd imaging lenses 30a and 30b for.
【００２６】偏向後光学系２１の第２の結像レンズ３０
ｂと像面との間には、レンズ３０ｂを通過された４本の
レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を像面に向かっ
て折り曲げる第１の折り返しミラー３３ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) 、第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍおよび
３３Ｃにより折り曲げられたレーザビームＬＹ，ＬＭお
よびＬＣを、さらに折り返す第２および第３の折り返し
ミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに３７Ｙ，３
７Ｍおよび３７Ｃが配置されている。The second imaging lens 30 of the post-deflection optical system 21
The first folding mirror 33 (Y, M, C) that bends the four laser beams L (Y, M, C, and B) that have passed through the lens 30b toward the image surface is provided between b and the image plane. And B), second and third folding mirrors 35Y, 35M and 35C and 37Y, 3 for further folding back the laser beams LY, LM and LC bent by the first folding mirrors 33Y, 33M and 33C.
7M and 37C are located.
【００２７】第１および第２の結像レンズ３０ａおよび
３０ｂ、第１の折り返しミラー３３(Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 、及び、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよ
び３５Ｃは、それぞれ、光走査装置１の中間ベース１ａ
に、たとえば、一体成型により形成された図示しない複
数の固定部材に、接着などにより固定される。The first and second imaging lenses 30a and 30b, the first folding mirror 33 (Y, M, C and B), and the second folding mirrors 35Y, 35M and 35C, respectively, are optically scanned. Intermediate base 1a of device 1
For example, it is fixed to a plurality of fixing members (not shown) formed by integral molding by adhesion or the like.
【００２８】また、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７
Ｍおよび３７Ｃは、それぞれ、中間ベース１ａに、たと
えば、一体成型により形成される (図示しない) 固定用
リブと (図示しない) 傾き調整機構を介して、副走査方
向に関連した少なくとも１方向に関し、移動可能に配置
される。The third folding mirrors 37Y, 37
M and 37C respectively relate to at least one direction related to the sub-scanning direction on the intermediate base 1a via, for example, a fixing rib (not shown) and an inclination adjusting mechanism (not shown) formed by integral molding, It is movably arranged.
【００２９】なお、図２から明らかなように、Ｂ (ブラ
ック) 画像に対応するレーザビームＬＢは、第１の折り
返しミラー３３Ｂにより折り返されたのち、他のミラー
を経由せずに、像面に案内される。As is clear from FIG. 2, the laser beam LB corresponding to the B (black) image is reflected by the first folding mirror 33B, and then is reflected on the image plane without passing through other mirrors. Be guided.
【００３０】偏向後光学系２１の第３の折り返しミラー
３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３
３Ｂと像面との間であって、それぞれのミラー３３Ｂ、
３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃを介して反射された４本の
レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が光走査装置１
から出射される位置には、さらに、光走査装置１内部を
防塵するための防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
が配置されている。The third folding mirrors 37Y, 37M, 37C and the first folding mirror 3 of the post-deflection optical system 21.
3B and the image plane, each mirror 33B,
The four laser beams L (Y, M, C and B) reflected through 37Y, 37M and 37C are the optical scanning device 1.
Further, at a position where the dust is emitted from the dust-proof glass 39 (Y, M, C and B) for dust-proofing the inside of the optical scanning device 1.
Is arranged.
【００３１】次に、偏向前光学系７について、さらに、
詳細に説明する。図３は、偏向前光学系７の折り返しミ
ラーなどを省略した部分断面図である。なお、図３で
は、１つのレーザビームＬＹ (イエロー) に対する光学
部品のみが代表して示されている。Next, regarding the pre-deflection optical system 7,
The details will be described. FIG. 3 is a partial sectional view in which the folding mirror and the like of the pre-deflection optical system 7 are omitted. In FIG. 3, only optical components for one laser beam LY (yellow) are shown as a representative.
【００３２】ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ)
は、副走査方向に対して実質的に等しい曲率を持つＰＭ
ＭＡのシリンダレンズ１７ (Ｙ) とガラスのシリンダレ
ンズ１９ (Ｙ) とによって形成されている。ＰＭＭＡの
シリンダレンズ１７ (Ｙ) は、空気と接する面がほぼ平
面に形成される。Hybrid cylinder lens 11 (Y)
Is PM having substantially the same curvature in the sub-scanning direction.
It is formed by a cylinder lens 17 (Y) of MA and a cylinder lens 19 (Y) of glass. The surface of the PMMA cylinder lens 17 (Y) that contacts air is formed to be substantially flat.
【００３３】また、ハイブリッドシリンダレンズ１１
(Ｙ) は、シリンダレンズ１７ (Ｙ)とシリンダレンズ１
９ (Ｙ) とが、シリンダレンズ１７ (Ｙ) の出射面とシ
リンダレンズ１９ (Ｙ) の入射面との間の接着により、
あるいは、図示しない位置決め部材に向かって所定の方
向から押圧されることで、一体に形成される。なお、ハ
イブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ) は、シリンダレン
ズ１９ (Ｙ) の入射面に、シリンダレンズ１７ (Ｙ) が
一体に成型されてもよい。Further, the hybrid cylinder lens 11
(Y) is cylinder lens 17 (Y) and cylinder lens 1
9 (Y) is due to adhesion between the exit surface of the cylinder lens 17 (Y) and the entrance surface of the cylinder lens 19 (Y),
Alternatively, they are integrally formed by being pressed from a predetermined direction toward a positioning member (not shown). In the hybrid cylinder lens 11 (Y), the cylinder lens 17 (Y) may be integrally formed on the entrance surface of the cylinder lens 19 (Y).
【００３４】プラスチックシリンダレンズ１７ (Ｙ) 、
たとえば、ＲＭＭＡ (ポリメチルメタクリル) などの材
質により形成される。ガラスシリンダレンズ１９ (Ｙ)
は、たとえば、ＴａＳＦ２１などの材質により形成され
る。また、それぞれのシリンダレンズ１７ (Ｙ) および
１９ (Ｙ) は、保持部材１５と一体に形成された位置決
め部材を介して、有限焦点レンズ９と正確な間隔で固定
される。以下、表１に、偏向前光学系７の光学的数値デ
ータを示す。Plastic cylinder lens 17 (Y),
For example, it is formed of a material such as RMMA (polymethylmethacryl). Glass cylinder lens 19 (Y)
Is formed of a material such as TaSF21. Further, each of the cylinder lenses 17 (Y) and 19 (Y) is fixed to the finite focus lens 9 at a precise interval via a positioning member integrally formed with the holding member 15. Table 1 below shows optical numerical data of the pre-deflection optical system 7.
【００３５】[0035]
【表１】 [Table 1]
【００３６】表１から明らかなように、それぞれの色成
分に対応される有限焦点レンズ９およびハイブリッドシ
リンダレンズ１１は、単体では、どの色成分に関して
も、同一のレンズが利用される。なお、Ｙ (イエロー)
に対応される偏向前光学系７ＹおよびＢ (ブラック) に
対応される偏向前光学系７Ｂは、実質的に、同一のレン
ズ配置を有する。また、Ｍ (マゼンタ) に対応される偏
向前光学系７ＭおよびＣ(シアン) に対応される偏向前
光学系７Ｃは、偏向前光学系７Ｙおよび７Ｂに比較し
て、有限焦点レンズ９とハイブリッドシリンダレンズ１
１との間隔が広げられている。As is clear from Table 1, the finite focus lens 9 and the hybrid cylinder lens 11 corresponding to the respective color components are the same lenses for all color components by themselves. In addition, Y (yellow)
The pre-deflection optical system 7Y and the pre-deflection optical system 7B corresponding to B (black) have substantially the same lens arrangement. Further, the pre-deflection optical system 7M corresponding to M (magenta) and the pre-deflection optical system 7C corresponding to C (cyan) are different from the pre-deflection optical systems 7Y and 7B in that they have a finite focus lens 9 and a hybrid cylinder. Lens 1
The distance from 1 is widened.
【００３７】図４には、図３および表１に示した偏向前
光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれを、光偏向
装置５の反射面の回転軸に直交する方向で、図１の矢印
Ｐ−Ｐで切断した状態におけるそれぞれのレーザ素子３
Ｙ，３Ｍおよび３Ｃから光偏向装置５に向かうレーザビ
ームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが示されている。FIG. 4 shows each of the pre-deflection optical systems 7 (Y, M, C and B) shown in FIG. 3 and Table 1 in the direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface of the optical deflector 5. Each laser element 3 in the state cut along the arrow P-P in FIG.
Laser beams LY, LM and LC from Y, 3M and 3C to the optical deflector 5 are shown.
【００３８】図４から明らかなように、それぞれのレー
ザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、光偏向装置５
の反射面の回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔
で、光偏向装置５に案内される。また、レーザビームＬ
ＭおよびＬＣは、光偏向装置５の反射面の回転軸と直交
するとともに反射面の副走査方向の中心を含む面、すな
わち、光走査装置１の系の光軸を含む面を挟んで非対称
に、光偏向装置５の各反射面に案内される。なお、光偏
向装置５の各反射面上でのレーザビームＬＹ，ＬＭ，Ｌ
ＣおよびＬＢ相互の間隔は、ＬＹ−ＬＭ間で２．２５ｍ
ｍ、ＬＭ−ＬＣ間で１．９６ｍｍ、及び、ＬＣ−ＬＢ間
で１．７５ｍｍである。As is apparent from FIG. 4, the respective laser beams LY, LM, LC and LB are transmitted by the optical deflector 5 to each other.
Are guided to the optical deflecting device 5 at mutually different intervals in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface of. Also, the laser beam L
M and LC are asymmetrical with respect to a surface that is orthogonal to the rotation axis of the reflection surface of the optical deflector 5 and that includes the center of the reflection surface in the sub-scanning direction, that is, a surface that includes the optical axis of the system of the optical scanning device 1. , Is guided to each reflecting surface of the light deflecting device 5. The laser beams LY, LM, L on the reflecting surfaces of the optical deflector 5 are
The distance between C and LB is 2.25 m between LY and LM.
m, 1.96 mm between LM and LC, and 1.75 mm between LC and LB.
【００３９】次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１と
偏向後光学系２１との間の光学特性について詳細に説明
する。偏向後光学系２１すなわち第１および第２の結像
レンズ３０ａおよび３０ｂは、プラスチック (たとえ
ば、ＰＭＭＡ) により形成されることから、周辺温度
が、たとえば、０°Ｃから５０°Ｃの間で変化すること
で、屈折率ｎが、１．４８７６から１．４７８９まで変
化することが知られている。この場合、第１および第２
の結像レンズ３０ａおよび３０ｂを通過されたレーザビ
ームが実際に集光される結像面 (すなわち、副走査方向
における結像位置) は、±１２ｍｍ程度変動してしま
う。ここで、偏向前光学系７に、偏向後光学系２１に利
用されるレンズの材質と同一の材質のレンズを、曲率を
最適化した状態で組み込むことで、温度変化による屈折
率ｎの変動に伴って発生する結像面の変動を±０．５ｍ
ｍ程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系
７がガラスレンズで、偏向後光学系２１がプラスチック
レンズにより構成される従来の光学系に比較して、偏向
後光学系２１のレンズの温度変化による屈折率の変化に
起因して発生する副走査方向の色収差が補正できる。Next, the optical characteristics between the hybrid cylinder lens 11 and the post-deflection optical system 21 will be described in detail. Since the post-deflection optical system 21, that is, the first and second imaging lenses 30a and 30b are made of plastic (for example, PMMA), the ambient temperature changes, for example, between 0 ° C and 50 ° C. By doing so, it is known that the refractive index n changes from 1.4876 to 1.4789. In this case, the first and second
The image forming surface (that is, the image forming position in the sub-scanning direction) on which the laser beam that has passed through the image forming lenses 30a and 30b is actually condensed fluctuates by about ± 12 mm. Here, by incorporating a lens of the same material as that of the lens used in the post-deflection optical system 21 in the pre-deflection optical system 7 in a state in which the curvature is optimized, fluctuations in the refractive index n due to temperature changes can be avoided. The variation of the image plane caused by it is ± 0.5m
It can be suppressed to about m. That is, as compared with the conventional optical system in which the pre-deflection optical system 7 is a glass lens and the post-deflection optical system 21 is a plastic lens, the change in the refractive index due to the temperature change of the lens in the post-deflection optical system 21 causes It is possible to correct the chromatic aberration in the sub-scanning direction that occurs due to the
【００４０】図５には、第１ないし第４のレーザビーム
ＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの束のレーザビー
ムとして光偏向装置５の各反射面５αないし５ζに案内
する合成ミラー１３が示されている。FIG. 5 shows a synthetic mirror 13 for guiding the first to fourth laser beams LY, LM, LC and LB as one bundle of laser beams to the respective reflecting surfaces 5α to 5ζ of the optical deflector 5. It is shown.
【００４１】合成ミラー１３は、画像形成可能な色成分
の数 (色分解された色の数) よりも「１」だけ少ない数
だけ配置される第１ないし第３のミラー１３Ｍ，１３Ｃ
および１３Ｂと、それぞれのミラー１３Ｍ，１３Ｃおよ
び１３Ｂを保持する第１ないし第３のミラー保持部１３
α，１３βおよび１３γならびにそれぞれの保持部１３
α，１３βおよび１３γを支持するベース１３ａにより
構成される。なお、ベース１３ａならびにそれぞれの保
持部１３α，１３βおよび１３γは、熱膨脹率が小さ
い、たとえば、アルミニウム合金などにより一体的に形
成されている。なお、レーザ素子３Ｙからのレーザビー
ムＬＹは、すでに説明したように、光偏向装置５の各反
射面５αないし５ζに直接案内される。この場合、レー
ザビームＬＹは、光走査装置１の系の光軸よりもベース
１３ａ側すなわち第１の保持部１３αに固定されるミラ
ー１３Ｍとベース１３ａとの間を通過される。The composite mirrors 13 are arranged by a number smaller by "1" than the number of image-formable color components (the number of color-separated colors), that is, the first to third mirrors 13M and 13C.
And 13B, and the first to third mirror holding portions 13 that hold the respective mirrors 13M, 13C and 13B.
α, 13β and 13γ and respective holding portions 13
The base 13a supports α, 13β and 13γ. The base 13a and the respective holding portions 13α, 13β and 13γ are integrally formed of, for example, an aluminum alloy having a small coefficient of thermal expansion. The laser beam LY from the laser element 3Y is directly guided to the reflecting surfaces 5α to 5ζ of the optical deflector 5, as already described. In this case, the laser beam LY passes between the mirror 13M and the base 13a fixed to the base 13a side of the optical axis of the system of the optical scanning device 1, that is, the first holding portion 13α.
【００４２】これとは別に、第１ないし第３のミラー１
３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂとそれぞれのミラーに入射さ
れるレーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢの入射角は、レ
ーザビームＬＭで５１．４°、レーザビームＬＣで４
０．０°およびレーザビームＬＢで２８．６°に規定さ
れる (図６参照) 。なお、この実施例では、合成ミラー
１３の各ミラーへの入射角が大きいレーザビームほど、
光偏向装置５の各反射面上での近接するレーザビームと
の間隔が大きくなるよう、レーザ素子３Ｍ，３Ｃおよび
３Ｂの配置ならびに第１ないし第３の１３Ｍ，１３Ｃお
よび１３Ｂの角度が規定されている。Apart from this, the first to third mirrors 1
The incident angles of 3M, 13C and 13B and the laser beams LM, LC and LB incident on the respective mirrors are 51.4 ° for the laser beam LM and 4 for the laser beam LC.
It is defined to be 0.0 ° and 28.6 ° with the laser beam LB (see FIG. 6). In addition, in this embodiment, the laser beam having a larger incident angle to each mirror of the synthetic mirror 13,
The arrangement of the laser elements 3M, 3C and 3B and the angles of the first to third 13M, 13C and 13B are defined so that the distance between the adjacent laser beams on each reflecting surface of the light deflecting device 5 becomes large. There is.
【００４３】ここで、合成ミラー１３のそれぞれのミラ
ー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂにより反射されて光偏向
装置５に案内される各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬ
Ｂならびに光偏向装置５に直接案内されるレーザビーム
ＬＹの強度 (光量) について考察する。Here, the laser beams LM, LC and L which are reflected by the respective mirrors 13M, 13C and 13B of the synthesizing mirror 13 and are guided to the optical deflecting device 5.
B and the intensity (light quantity) of the laser beam LY directly guided to the optical deflector 5 will be considered.
【００４４】従来技術の項ですでに説明したように、特
開平５−３４６１２号公報には、２以上のレーザビーム
を１つの束のレーザビームとして光偏向装置の反射面に
入射させる方法として、ハーフミラーにより、レーザビ
ームを、順に、重ねる方法が示されている。しかしなが
ら、複数のハーフミラーが利用されることで、１回の反
射および透過 (ハーフミラーを１回通過するごとに) に
対し、各レーザから出射されたレーザビームの光量の５
０％は無駄となってしまうことは公知である。この場
合、ハーフミラーの透過率と反射率を、それぞれ、各レ
ーザビームごとに最適化したとしても、すべてのハーフ
ミラーを通過されるいづれか１つのレーザビームの強度
(光量) は、有限焦点レンズ９から出力された光量の約
２５％まで低減されてしまう。また、光路中にハーフミ
ラーが光路に傾いて存在すること、及び、各レーザビー
ムが通過するハーフミラーの枚数が異なること、などに
起因して、像面湾曲あるいは非点収差などに代表される
光学特性に、各レーザビームごとに差が生じることが知
られている。各レーザビームごとに像面湾曲および非点
収差などの特性が異なることは、全てのレーザビーム
を、同一の有限焦点レンズおよびシリンダレンズのみに
より像面に結像させることを困難にする。As already described in the section of the prior art, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-34612 discloses a method of making two or more laser beams into a single bundle of laser beams on the reflecting surface of an optical deflector. A method is shown in which laser beams are sequentially superposed by a half mirror. However, since a plurality of half mirrors are used, the amount of light of the laser beam emitted from each laser is reduced to 5 times for each reflection and transmission (every time passing through the half mirror).
It is known that 0% is wasted. In this case, even if the transmittances and reflectances of the half mirrors are optimized for each laser beam, the intensity of one laser beam that passes through all the half mirrors
(Light quantity) is reduced to about 25% of the light quantity output from the finite focus lens 9. Also, due to the fact that a half mirror exists in the optical path in a tilted manner in the optical path and the number of half mirrors through which each laser beam passes differs, and is represented by field curvature or astigmatism. It is known that a difference occurs in the optical characteristics for each laser beam. The characteristics such as curvature of field and astigmatism that are different for each laser beam make it difficult to form all the laser beams on the image plane only with the same finite focus lens and cylinder lens.
【００４５】これに対して、図５に示されている合成ミ
ラー１３によれば、それぞれのレーザビームＬＭ，ＬＣ
およびＬＢは、光偏向装置５の各反射面に入射する前段
の各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢが副走査方向に
分離している領域で、通常のミラー (１３Ｍ，１３Ｃお
よび１３Ｂ) によって折り返される。従って、各反射面
１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂで反射されたのち多面鏡本
体５ａに向けて供給される各レーザビームＬ (Ｍ，Ｃお
よびＢ) の光量は、有限焦点レンズ９からの出射光量の
おおむね９０％以上に維持できる。このことは、各レー
ザ素子の出力を低減できるばかりでなく、像面に到達さ
れる光の収差を均一に補正できる。これにより、それぞ
れのレーザビームを小さく絞ることが可能となり、結果
として、高精細化への対応を可能とする。なお、Ｙ (イ
エロー) に対応するレーザ素子３Ｙは、合成ミラー１３
のいづれのミラーにも関与されることなく、直接、光偏
向装置５の各反射面に案内されることから、レーザの出
力容量が低減できるばかりでなく、 (合成ミラーにより
反射される他のレーザビームに生じる虞れのある)ミラ
ー (１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂ) で反射されることに
よる各反射面への入射角の誤差が除去される。On the other hand, according to the combining mirror 13 shown in FIG. 5, the respective laser beams LM and LC are
And LB are regions in which the laser beams LM, LC and LB of the preceding stage which are incident on the reflecting surfaces of the optical deflecting device 5 are separated in the sub-scanning direction, and are folded by ordinary mirrors (13M, 13C and 13B). . Therefore, the amount of light of each laser beam L (M, C and B) that is reflected by each of the reflecting surfaces 13M, 13C and 13B and then supplied to the polygon mirror body 5a is approximately the amount of light emitted from the finite focus lens 9. It can be maintained at 90% or more. This not only can reduce the output of each laser element, but also can uniformly correct the aberration of the light reaching the image plane. As a result, each laser beam can be narrowed down, and as a result, high definition can be dealt with. The laser element 3Y corresponding to Y (yellow) is the synthetic mirror 13
Since the laser is guided directly to each reflecting surface of the optical deflecting device 5 without being involved in any of the mirrors, not only the output capacity of the laser can be reduced, but (other lasers reflected by the combining mirror are The error of the incident angle to each reflecting surface due to the reflection by the mirrors (13M, 13C and 13B) (which may occur in the beam) is eliminated.
【００４６】次に、図７ないし図９および表２ (偏向後
光学系２１の各レンズのレンズデータを含む光学データ
を示す) を参照して、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射
されるレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と偏向後
光学系２１との関係について説明する。Next, referring to FIGS. 7 to 9 and Table 2 (showing optical data including lens data of each lens of the post-deflection optical system 21), the light is reflected by the polygon mirror 5a of the optical deflector 5. The relationship between the laser beam L (Y, M, C and B) and the post-deflection optical system 21 will be described.
【００４７】[0047]
【表２】 [Table 2]
【００４８】図７は、図１および図２で説明した光走査
装置１の第１ないし第３の折り返しミラー３３Ｂ，３３
Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３７
Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃならびに中間ベース１ａを取り
除いて、多面鏡５ａの回転軸方向からみた状態の光路展
開図である。FIG. 7 shows the first to third folding mirrors 33B and 33 of the optical scanning device 1 described with reference to FIGS.
Y, 33M, 33C, 35Y, 35M, 35C, 37
FIG. 7 is an optical path development view of a state in which the Y, 37M and 37C and the intermediate base 1a are removed and the polygonal mirror 5a is viewed from the rotation axis direction.
【００４９】図８は、図１および図２で説明した光走査
装置１を、 (光走査装置１の) 副走査方向の系の光軸Ｏ
に沿って、かつ、光偏向装置５の多面鏡５ａの振り角が
０°の状態で、第１ないし第３の折り返しミラー３３
Ｂ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３
７Ｃならびに中間ベース１ａを取り除くとともにＬＣ，
ＬＭおよびＬＹの途中までのレーザビームを仮想的に直
線に置き換えて、多面鏡５ａの回転軸と直交する方向に
切断した光路展開図である。図９は、図１に示した光走
査装置の各光学部材の配置を、光偏向装置の反射面の回
転軸を含む面で切断した概略断面図である。FIG. 8 shows the optical scanning device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 with the optical axis O of the system in the sub-scanning direction (of the optical scanning device 1).
Along the optical axis and with the swing angle of the polygon mirror 5a of the optical deflecting device 5 being 0 °, the first to third folding mirrors 33 are formed.
B, 35Y, 35M, 35C, 37Y, 37M and 3
7C and intermediate base 1a are removed and LC,
FIG. 6 is an optical path development view in which the laser beam up to the middle of LM and LY is virtually replaced with a straight line and cut in a direction orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror 5a. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the arrangement of the optical members of the optical scanning device shown in FIG. 1 taken along a plane including the rotation axis of the reflecting surface of the optical deflecting device.
【００５０】図９を参照すれば、光偏向装置５の各反射
面で反射されたそれぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭおよ
びＬＣは、副走査方向に関し、対応する折り返しミラー
３３Ｙ，３３Ｍおよび３３Ｃにより、それぞれ、系の光
軸Ｏに対して所定の角度で、レーザビームＬｏから順に
分離される。Referring to FIG. 9, the respective laser beams LY, LM and LC reflected by the respective reflecting surfaces of the optical deflector 5 are respectively reflected by the corresponding folding mirrors 33Y, 33M and 33C in the sub-scanning direction. , The laser beam Lo is sequentially separated at a predetermined angle with respect to the optical axis O of the system.
【００５１】一例として、レーザビームＬＣを参照すれ
ば、レーザ素子３Ｃは、主走査方向の系の光軸Ｏに対し
所定の角度で、光軸Ｏの上方に配置される。レーザ素子
３ＣからのレーザビームＬＣは、副走査方向に関し、光
偏向装置５の各反射面上の系の光軸Ｏの上方で反射さ
れ、第１のプラスチックレンズ３０ａの入射面３０ａin
で、系の光軸Ｏの上方あるいは光軸Ｏの近傍を通過さ
れ、第２のプラスチックレンズ３０ｂの出射面３０ｂra
付近で系の光軸Ｏの直近または系の光軸Ｏの下方を通過
される。As an example, referring to the laser beam LC, the laser element 3C is arranged above the optical axis O at a predetermined angle with respect to the optical axis O of the system in the main scanning direction. The laser beam LC from the laser element 3C is reflected above the optical axis O of the system on each reflecting surface of the optical deflecting device 5 in the sub-scanning direction, and enters the incident surface 30a in of the first plastic lens 30a.
Is passed above the optical axis O of the system or in the vicinity of the optical axis O, and the emission surface 30b ra of the second plastic lens 30b is
The light passes near the optical axis O of the system or below the optical axis O of the system.
【００５２】また、同様に、レーザビームＬＭを参照す
れば、レーザ素子３Ｍは、主走査方向の系の光軸Ｏに対
し所定の角度で、光軸Ｏの僅かに下方に配置される。レ
ーザ素子３ＭからのレーザビームＬＭは、光偏向装置５
の各反射面上の系の光軸Ｏの僅かに下方で反射され、第
１のプラスチックレンズ３０ａの入射面３０ａinで、系
の光軸Ｏの下方あるいは光軸Ｏの近傍を通過され、第２
のプラスチックレンズ３０ｂの出射面３０ｂra付近で系
の光軸Ｏの直近または系の光軸Ｏの上方を通過される。Similarly, referring to the laser beam LM, the laser element 3M is arranged slightly below the optical axis O at a predetermined angle with respect to the optical axis O of the system in the main scanning direction. The laser beam LM from the laser element 3M is reflected by the optical deflector 5
Is reflected slightly below the optical axis O of the system on each of the reflecting surfaces, and is passed below the optical axis O of the system or in the vicinity of the optical axis O at the incident surface 30a in of the first plastic lens 30a. Two
It passes near the optical axis O of the system or above the optical axis O of the system near the emission surface 30b ra of the plastic lens 30b.
【００５３】ところで、図８および図９から明らかなよ
うに、第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂ
は、それぞれ、副走査方向に関し、正のパワーが与えら
れている (これにより、少なくとも２本のレーザビーム
を、系の光軸Ｏを挟んで、相互に逆になる方向から像面
に案内できる) 。このような配置にすることにより、レ
ンズの材質であるＰＭＭＡの温度変化による屈折率変化
あるいは熱膨張による副走査方向ビーム位置への影響を
抑えることができ、しかも、光偏向装置５の各反射面５
α〜５ζの副走査方向の厚さすなわち４本のレーザビー
ムが副走査方向で合成されたレーザビームＬｏの合成断
面の大きさを低減できる。By the way, as is apparent from FIGS. 8 and 9, the first and second imaging lenses 30a and 30b.
Are respectively provided with positive power in the sub-scanning direction (this allows at least two laser beams to be guided to the image plane in mutually opposite directions with the optical axis O of the system interposed therebetween. ). With such an arrangement, it is possible to suppress the influence on the beam position in the sub-scanning direction due to the change in the refractive index or the thermal expansion of PMMA, which is the material of the lens, and the reflecting surfaces of the optical deflector 5 can be suppressed. 5
The thickness in the sub-scanning direction of α to 5ζ, that is, the size of the combined cross section of the laser beam Lo in which four laser beams are combined in the sub-scanning direction can be reduced.
【００５４】また、第１および第２の結像レンズ３０ａ
および３０ｂの副走査方向のパワーがそれぞれ正に規定
された場合であっても、偏向前光学系７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ
および７Ｂの有限焦点レンズ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９
Ｂ、及び、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ，１１
Ｍ，１１Ｃおよび１１Ｂの、それぞれのパワーを最適に
配置することによって、各レンズ３０ａおよびレンズ３
０ｂにより生ずる副走査方向のデフォーカスの温度ある
いは湿度の変化にともなう影響は、容易に除去できる。Further, the first and second imaging lenses 30a
Even when the powers of 30 and 30b in the sub-scanning direction are positively regulated respectively, the pre-deflection optical systems 7Y, 7M, 7C
And 7B finite focus lenses 9Y, 9M, 9C and 9
B and hybrid cylinder lenses 11Y and 11
By optimally arranging the respective powers of M, 11C and 11B, each lens 30a and lens 3
The influence caused by the change in the temperature or humidity of the defocus in the sub-scanning direction caused by 0b can be easily removed.
【００５５】このようして、偏向後光学系２１の副走査
方向に関し、４本のレーザビームの少なくとも２本のレ
ーザビームを、系の光軸Ｏを挟んで相互に逆になる方向
から図示しない像面に案内することで、光偏向装置５の
各反射面の厚さを低減可能であるとともに、各レンズ３
０ａおよび３０ｂの素材であるＰＭＭＡの温度変化に起
因する屈折率変化あるいは熱膨張による像面での副走査
方向の位置ずれを低減できる。In this way, with respect to the sub-scanning direction of the post-deflection optical system 21, at least two laser beams of the four laser beams are not shown in the directions opposite to each other with the optical axis O of the system interposed therebetween. By guiding the light to the image plane, the thickness of each reflecting surface of the light deflecting device 5 can be reduced and each lens 3
It is possible to reduce the positional deviation in the sub-scanning direction on the image surface due to the change in the refractive index or the thermal expansion of PMMA, which is the material of 0a and 30b, due to the change in temperature.
【００５６】次に、表３ないし表６ (偏向後光学系２１
の各レンズのレンズ面の多項式データを示す) を参照し
て、第１および第２のプラスチックレンズのそれぞれの
レンズ面の形状と結像面の変動および収差特性について
考察する。Next, Tables 3 to 6 (post-deflection optical system 21
The following shows the polynomial data of the lens surface of each lens), and the variation and aberration characteristics of the respective lens surfaces of the first and second plastic lenses and the image forming surface will be considered.
【００５７】[0057]
【表３】 [Table 3]
【００５８】[0058]
【表４】 [Table 4]
【００５９】[0059]
【表５】 [Table 5]
【００６０】[0060]
【表６】 [Table 6]
【００６１】従来から利用されている光走査装置におい
てトーリックレンズが含まれる場合には、結像面におけ
る球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差など
の収差特性を最適化するために、３枚以上の (結像) レ
ンズが必要となることは、すでに説明した通りである。When a toric lens is included in an optical scanning device that has been conventionally used, in order to optimize aberration characteristics such as spherical aberration, coma aberration, field curvature or magnification error in the image plane, 3 As described above, more than one (imaging) lens is required.
【００６２】ここで、第１および第２のプラスチックレ
ンズ３０ａおよび３０ｂにおけるそれぞれのレンズ面３
０ａin，３０ａra，３０ｂinおよび３０ｂraに関し、各
レンズ面のレンズ面の形状を、表２の (２) 式に示した
多項式により表現する方法で各レンズ面の形状をシミュ
レートした結果について説明する。Here, the respective lens surfaces 3 of the first and second plastic lenses 30a and 30b.
Regarding 0a in , 30a ra , 30b in, and 30b ra , the result of simulating the shape of each lens surface by the method of expressing the lens surface shape of each lens surface by the polynomial equation shown in (2) of Table 2 explain.
【００６３】Ａmnのｎ≠０かつＡmn≠０の項により、副
走査方向に関する球面収差、コマ収差、像面湾曲および
倍率誤差など、また、Ａmnのｍ≠０かつＡmn≠０の項に
より、主走査方向に関するさまざまな収差特性を最適化
可能となる。第１および第２のプラスチックレンズ３０
ａおよび３０ｂの各レンズ面の形状をシミュレートした
結果によれば、レンズ面番号１ないし４の４面のレンズ
面の少なくとも１面のレンズ面が (２) 式におけるＡmn
のｎ≠０かつＡmn≠０の項を含む (すなわち特定の回転
対称軸を含まない) レンズ面である場合には、コマ収差
および球面収差の補正が不十分となり、結像面での断面
ビームスポット径は、おおむね、１００μｍ程度となる
ことが判明した。また、Ａmnのｎ≠０かつＡmn≠０の項
を含むレンズ面が２面以上配置される場合には、結像面
での断面ビームスポット径は、おおむね、４０μｍ程度
まで絞れることが明らかになった。[0063] The term n ≠ 0 and A mn ≠ 0 of A mn, the spherical aberration in the sub-scanning direction, coma, field curvature and magnification errors, also the A mn of m ≠ 0 and A mn ≠ 0 The term makes it possible to optimize various aberration characteristics in the main scanning direction. First and second plastic lens 30
According to the result of simulating the shape of each lens surface of a and 30b, at least one of the four lens surfaces of the lens surface numbers 1 to 4 has A mn in the expression (2).
In the case of a lens surface that includes terms of n ≠ 0 and A mn ≠ 0 of (i.e., does not include a specific rotational symmetry axis), the coma aberration and the spherical aberration are insufficiently corrected, and the cross section at the image plane is It was found that the beam spot diameter was about 100 μm. Further, when the lens surface includes a term of n ≠ 0 and A mn ≠ 0 of A mn are arranged two or more surfaces are sectional beam spot size on the imaging surface is generally, clear that the squeezable to about 40μm Became.
【００６４】なお、各レンズのレンズ面に対し、 (２)
式に示したＡmnの合計数 (シグマの項の中身) について
シミュレートすると、表３ないし表６から明らかなよう
に、Ａmnのｍ＋ｎが「５」すなわち「１＜ｍ＋ｎ＜５」
が満足される条件内で、主走査方向ならびに副走査方向
のさまざまな収差特性を良好に設定できることが確認さ
れている。For the lens surface of each lens, (2)
When the total number of A mn shown in the equation (contents of sigma term) is simulated, it is clear from Tables 3 to 6 that m + n of A mn is “5”, that is, “1 <m + n <5”.
It has been confirmed that various aberration characteristics in the main-scanning direction and the sub-scanning direction can be favorably set within the condition that is satisfied.
【００６５】次に、再び、図２を参照して、光偏向装置
５の多面鏡５ａで反射されたレーザビームと偏向後光学
系２１を通って光走査装置１の外部へ出射される各レー
ザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの傾きと折り返し
ミラー３３Ｂ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃとの関係に
ついて説明する。Next, referring again to FIG. 2, the laser beams reflected by the polygon mirror 5a of the optical deflecting device 5 and the lasers emitted to the outside of the optical scanning device 1 through the post-deflection optical system 21. The relationship between the inclinations of the beams LY, LM, LC and LB and the folding mirrors 33B, 37Y, 37M and 37C will be described.
【００６６】すでに説明したように、光偏向装置５の多
面鏡５ａで反射され、偏向後光学系２１すなわち第１お
よび第２のプラスチックレンズ３０ａおよび３０ｂを介
して、所定の収差特性が与えられた各レーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、第１の折り返
しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂを介して
所定の方向に折り返される。As described above, a predetermined aberration characteristic is given by the polygon mirror 5a of the optical deflector 5 and is reflected by the post-deflection optical system 21, that is, the first and second plastic lenses 30a and 30b. Each laser beam L
Y, LM, LC and LB are respectively folded back in a predetermined direction via the first folding mirrors 33Y, 33M, 33C and 33B.
【００６７】Ｂ (ブラック画像) に対応するレーザビー
ムＬＢは、第１の折り返しミラー３３Ｂで反射されたの
ち、防塵ガラス３９Ｂを通って像面に案内される。残り
のレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、第
２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃに案内
され、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５
Ｃによって、さらに、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３
７Ｍおよび３７Ｃに向かって反射される。第３の折り返
しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃで反射された各レ
ーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、防塵ガ
ラス３９Ｙ，３９Ｍおよび３９Ｃを介して、おおむね、
等間隔で、像面に結像される。従って、第１の折り返し
ミラー３３Ｂで出射されたレーザビームＬＢとレーザビ
ームＬＢに隣り合うレーザビームＬＣも、おおむね、等
間隔で、像面に結像される。The laser beam LB corresponding to B (black image) is reflected by the first folding mirror 33B and then guided to the image plane through the dustproof glass 39B. The remaining laser beams LY, LM, and LC are guided to the second folding mirrors 35Y, 35M, and 35C, respectively, and the second folding mirrors 35Y, 35M, and 35, respectively.
By C, the third folding mirror 37Y, 3
Reflected towards 7M and 37C. The laser beams LY, LM, and LC reflected by the third folding mirrors 37Y, 37M, and 37C respectively pass through the dust-proof glasses 39Y, 39M, and 39C, respectively.
Images are formed on the image plane at equal intervals. Therefore, the laser beam LB emitted from the first folding mirror 33B and the laser beam LC adjacent to the laser beam LB are also imaged on the image plane at approximately equal intervals.
【００６８】ところで、レーザビームＬＢは、すでに説
明したように、レーザ素子３Ｂから出射されたのち偏向
前光学系７Ｂすなわち有限焦点レンズ９Ｂ、合成ミラー
１３Ｂおよびハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂを通過
され、多面鏡５ａで反射されたのち偏向後光学系２１す
なわち第１および第２のプラスチックレンズ３０ａおよ
び３０ｂを通って折り返しミラー３３Ｂで反射されて、
光走査装置１の外部へ出射される。すなわち、レーザビ
ームＬＢは、多面鏡５ａで偏向されたのち、折り返しミ
ラー３３Ｂで反射されるのみで、光走査装置１から出射
される。このことから、実質的に、偏向後では、折り返
しミラー３３Ｂ１枚のみで案内されるレーザビームＬＢ
が確保できる。このレーザビームＬＢは、光路中に複数
のミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大
(逓倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変
動あるいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビ
ームを相対的に補正する際の基準光線として有益であ
る。As described above, the laser beam LB is emitted from the laser element 3B and then passes through the pre-deflection optical system 7B, that is, the finite focus lens 9B, the synthesizing mirror 13B and the hybrid cylinder lens 11B, and the polygon mirror 5a. Is reflected by the folding mirror 33B after passing through the post-deflection optical system 21, that is, the first and second plastic lenses 30a and 30b.
The light is emitted to the outside of the optical scanning device 1. That is, the laser beam LB is emitted from the optical scanning device 1 only after being deflected by the polygon mirror 5a and then reflected by the folding mirror 33B. From this, after the deflection, the laser beam LB that is guided by only one folding mirror 33B is substantially used.
Can be secured. This laser beam LB increases according to the number of mirrors when there are a plurality of mirrors in the optical path.
It is useful as a reference light beam when relatively compensating the remaining laser beams with respect to variations in various aberration characteristics of an image on the image plane that is (multiplied) or main scanning line bending.
【００６９】なお、光路中に複数のミラーが存在する場
合には、各レーザビームごとに利用される偏向後のミラ
ーの枚数を奇数または偶数に揃えることが好ましい。詳
細には、図２から明らかなように、レーザビームＬＢに
関与する偏向後のミラーの枚数は、１枚 (奇数) 、レー
ザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関与するミラーの枚数
は、それぞれ、３枚 (奇数) である。ここで、いづれか
１つのレーザビームに関し、第２のミラー３５が省略さ
れたと仮定すれば、第２のミラー３５が省略された光路
(ミラーの枚数は偶数) を通るレーザビームのレンズな
どの傾きなどによる主走査線曲がりの方向は、他のレー
ザビーム (ミラーの枚数は奇数) のレンズなど傾きなど
による主走査線曲がりの方向と逆になり、所定の色を再
現する際に色ズレが生じる。When there are a plurality of mirrors in the optical path, it is preferable to arrange the number of deflected mirrors used for each laser beam to be an odd number or an even number. Specifically, as is clear from FIG. 2, the number of deflected mirrors involved in the laser beam LB is one (odd number), and the number of mirrors involved in the laser beams LC, LM, and LY is three, respectively. It is a sheet (odd number). Here, if it is assumed that the second mirror 35 is omitted for any one of the laser beams, the optical path where the second mirror 35 is omitted.
The main scanning line bending direction due to the tilt of the lens of the laser beam passing through (the number of mirrors is an even number) is the same as the main scanning line bending direction due to the tilt of the lens of other laser beams (the number of mirrors is an odd number). Conversely, a color shift occurs when reproducing a predetermined color.
【００７０】従って、４本のレーザビームＬＹ，ＬＭ，
ＬＣおよびＬＢを重ねて所定の色を再現する際には、各
レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの偏向後の光
路中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数また
は偶数に統一される。Therefore, the four laser beams LY, LM,
When a predetermined color is reproduced by superimposing LC and LB, the number of mirrors arranged in the optical path after the deflection of the laser beams LY, LM, LC and LB is substantially unified into an odd number or an even number. To be done.
【００７１】[0071]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
装置によれば、複数の光源からのすべての光は、光の位
置を決める１つの偏向手段と、少なくとも１面の回転対
称面を含まないレンズ面を有し、レンズの枚数が２枚の
同一の偏向後光学系により所定像面に案内される。これ
により、たとえば、いづれかのレンズの形状あるいは取
り付け位置が所定の状態と異なる場合であっても、すべ
ての光に対して同一の影響が提供されることから、像面
に到達した光のずれにより引き起こされる色ずれあるい
は色相の変化が低減される。また、偏向後光学系により
それぞれの光に与えられる球面収差およびコマ収差が最
小にでき、所定の条件内で、像面での光の集束径が所定
値に維持可能となり、デフォーカスにともなう像面での
光の集束径の変動を抑えることができる。As described above, according to the optical scanning device of the present invention, all the light from a plurality of light sources has one deflection means for determining the position of the light and at least one rotationally symmetric surface. It has a lens surface not included and is guided to a predetermined image surface by the same post-deflection optical system having two lenses. This provides the same effect on all light, even if the shape or mounting position of any of the lenses is different from the predetermined state. The color shift or hue change caused is reduced. In addition, the post-deflection optical system can minimize the spherical aberration and coma that are given to each light, and within a predetermined condition, the focusing diameter of the light on the image surface can be maintained at a predetermined value. It is possible to suppress the fluctuation of the focusing diameter of light on the surface.
【００７２】従って、偏向装置と像面の間の距離すなわ
ち光装置装置の大きさが低減されるとともに、色ずれの
ないカラー画像を低コストで提供できる画像形成装置に
適したマルチビーム光走査装置が提供される。Therefore, the distance between the deflecting device and the image plane, that is, the size of the optical device is reduced, and a multi-beam optical scanning device suitable for an image forming apparatus capable of providing a color image without color shift at low cost. Will be provided.
【図１】この発明の実施例である光走査装置の部分平面
図。FIG. 1 is a partial plan view of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した光走査装置を光偏向装置から像面
に向かう系の光軸に沿って切断した断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical scanning device shown in FIG. 1 taken along the optical axis of the system from the optical deflecting device toward the image plane.
【図３】図１に示した光走査装置の偏向前光学系部分を
展開した光路図。3 is an optical path diagram in which a pre-deflection optical system portion of the optical scanning device shown in FIG. 1 is developed.
【図４】図１に示した光走査装置の偏向前光学系の合成
ミラー近傍のそれぞれのレーザビームの状態を示す、Ｐ
−Ｐ方向部分正面図。4 shows a state of each laser beam in the vicinity of a combining mirror of the pre-deflection optical system of the optical scanning device shown in FIG. 1, P
-P direction partial front view.
【図５】図１に示した光走査装置の合成ミラーの特徴を
示す概略平面図および概略正面図。5A and 5B are a schematic plan view and a schematic front view showing the features of a synthetic mirror of the optical scanning device shown in FIG.
【図６】図１に示した光走査装置の偏向前光学系を詳細
に示す部分拡大平面図。6 is a partially enlarged plan view showing in detail a pre-deflection optical system of the optical scanning device shown in FIG.
【図７】図１に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光路を展開した状態で示す概略平面図。7 is a schematic plan view showing the arrangement of each optical member of the optical scanning device shown in FIG. 1 in a state where the optical path is expanded.
【図８】図７に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光路を展開した状態、かつ、光偏向装置の反射面の
回転軸を含む面で切断した概略断面図。8 is a schematic cross-sectional view of the arrangement of each optical member of the optical scanning device shown in FIG. 7, taken along a plane including an optical path and including a rotation axis of a reflecting surface of the optical deflecting device.
【図９】図７に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光偏向装置の反射面の回転軸を含む面で切断した概
略断面図。9 is a schematic cross-sectional view of the arrangement of the optical members of the optical scanning device shown in FIG. 7, taken along a plane including the rotation axis of the reflecting surface of the optical deflecting device.
１…マルチビーム光走査装置、 １ａ…中間ベー
ス、３Ｙ…半導体レーザ素子、 ３Ｍ…半導
体レーザ素子、３Ｃ…半導体レーザ素子、
３Ｂ…半導体レーザ素子、５…光偏向装置、
５ａ…多面鏡本体、７Ｙ…偏向前光学系、
７Ｍ…偏向前光学系、７Ｃ…偏向前光学
系、 ７Ｂ…偏向前光学系、９Ｙ…有限
焦点レンズ、 ９Ｍ…有限焦点レンズ、９
Ｃ…有限焦点レンズ、 ９Ｂ…有限焦点レ
ンズ、１１Ｙ…ハイブリッドシリンダレンズ、１１Ｍ…
ハイブリッドシリンダレンズ、１１Ｃ…ハイブリッドシ
リンダレンズ、１１Ｂ…ハイブリッドシリンダレンズ、
１３…ミラーブロック、 １５…保持部
材、１７Ｙ…プラスチックシリンダレンズ、１７Ｍ…プ
ラスチックシリンダレンズ、１７Ｃ…プラスチックシリ
ンダレンズ、１７Ｂ…プラスチックシリンダレンズ、１
９Ｙ…ガラスシリンダレンズ、 １９Ｍ…ガラスシ
リンダレンズ、１９Ｃ…ガラスシリンダレンズ、
１９Ｂ…ガラスシリンダレンズ、２１…偏向後光学系、
２３…水平同期検出器、２５…水平同
期用折り返しミラー、３０ａ…第１の結像レンズ、
３０ｂ…第２の結像レンズ、３３Ｂ…第１の折り
返しミラー、 ３３Ｙ…第１の折り返しミラー、３
３Ｍ…第１の折り返しミラー、 ３３Ｃ…第１の折
り返しミラー、３５Ｙ…第２の折り返しミラー、
３５Ｍ…第２の折り返しミラー、３５Ｃ…第２の折り返
しミラー、 ３７Ｙ…第３の折り返しミラー、３７
Ｍ…第３の折り返しミラー、 ３７Ｃ…第３の折り
返しミラー、３９Ｙ…防塵ガラス、 ３
９Ｍ…防塵ガラス、３９Ｃ…防塵ガラス、
３９Ｂ…防塵ガラス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-beam optical scanning device, 1a ... Intermediate base, 3Y ... Semiconductor laser element, 3M ... Semiconductor laser element, 3C ... Semiconductor laser element,
3B ... Semiconductor laser element, 5 ... Optical deflector,
5a ... Polygon mirror body, 7Y ... Pre-deflection optical system,
7M ... Pre-deflection optical system, 7C ... Pre-deflection optical system, 7B ... Pre-deflection optical system, 9Y ... Finite focus lens, 9M ... Finite focus lens, 9
C ... Finite focus lens, 9B ... Finite focus lens, 11Y ... Hybrid cylinder lens, 11M ...
Hybrid cylinder lens, 11C ... Hybrid cylinder lens, 11B ... Hybrid cylinder lens,
13 ... Mirror block, 15 ... Holding member, 17Y ... Plastic cylinder lens, 17M ... Plastic cylinder lens, 17C ... Plastic cylinder lens, 17B ... Plastic cylinder lens, 1
9Y ... glass cylinder lens, 19M ... glass cylinder lens, 19C ... glass cylinder lens,
19B ... Glass cylinder lens, 21 ... Post-deflection optical system,
23 ... Horizontal sync detector, 25 ... Horizontal sync folding mirror, 30a ... First imaging lens,
30b ... 2nd imaging lens, 33B ... 1st folding mirror, 33Y ... 1st folding mirror, 3
3M ... 1st folding mirror, 33C ... 1st folding mirror, 35Y ... 2nd folding mirror,
35M ... 2nd folding mirror, 35C ... 2nd folding mirror, 37Y ... 3rd folding mirror, 37
M ... 3rd folding mirror, 37C ... 3rd folding mirror, 39Y ... Dust-proof glass, 3
9M ... dustproof glass, 39C ... dustproof glass,
39B ... Dustproof glass.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 13/00 13/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication G02B 13/00 13/18
Claims (5)
所定の方向に偏向する１つの偏向手段と、 複数の光源と、 前記それぞれの光源からの出射光を、前記偏向手段の前
記反射面の回転軸と平行な方向には、集束光に、前記偏
向手段の前記反射面の回転軸と直交する方向には、集束
光または平行光に、それぞれ変換し、前記偏向手段の前
記反射面に案内する偏向前光学手段と、 前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
ともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前
記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前
記反射面の面倒れを補正する機能を有する２枚のレンズ
からなる偏向後光学手段であって、前記偏向手段の前記
反射面の回転軸と平行な方向の前記それぞれのレンズの
パワーが双方ともに正に規定されるとともに、前記それ
ぞれのレンズを前記それぞれの光源からの出射光が通過
する位置が前記反射面の回転軸と直交する方向かつ系の
光軸を含む面を挟んで相互に逆に規定されている偏向後
光学手段と、を、有する光走査装置。1. A deflecting unit having a rotatable reflecting surface for deflecting light in a predetermined direction, a plurality of light sources, and light emitted from each of the light sources. The light is converted into focused light in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface, and into focused light or parallel light in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface of the deflecting means. Pre-deflection optical means for guiding to the reflecting surface, and light emitted from each of the light sources deflected by the deflecting means is imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and the reflecting surface of the deflecting means. A post-deflection optical means having a function of correcting a deviation in parallelism between an angle formed by the deflecting means and the rotation axis of the reflecting surface, that is, a tilt of the reflecting surface. Direction parallel to the axis of rotation of the reflective surface of The powers of the respective lenses are both positively defined, and the position where the light emitted from the respective light sources passes through the respective lenses is in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface and the optical axis of the system. An optical scanning device having post-deflection optical means which are mutually defined by interposing a surface including them.
源からの出射光を、前記偏向手段の前記反射面の回転軸
と平行な方向および前記反射面の回転軸と直交する方向
の双方に関し、集束光あるいは平行光に変換する有限焦
点レンズまたはコリメータレンズと、前記反射面の回転
軸と平行な方向にのみパワーを有し、前記有限焦点レン
ズまたはコリメータレンズの出射光を前記反射面の回転
軸と平行な方向にのみさらに集束させる異なる材質によ
り形成された２つのレンズと、を、含むことを特徴とす
る請求項１記載の光走査装置。2. The pre-deflection optical means relates the light emitted from the respective light sources both in a direction parallel to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means and in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface. A finite focus lens or collimator lens for converting the light into focused light or parallel light, and having power only in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface, and rotating the light emitted from the finite focus lens or collimator lens on the reflecting surface. The optical scanning device according to claim 1, further comprising: two lenses formed of different materials that further focus only in a direction parallel to the axis.
所定の方向に偏向する１つの偏向手段と、 複数の光源と、 前記それぞれの光源からの出射光を、前記偏向手段の前
記反射面の回転軸と平行な方向には、集束光に、前記偏
向手段の前記反射面の回転軸と直交する方向には、集束
光または平行光に、それぞれ変換し、前記偏向手段の前
記反射面に案内する偏向前光学手段と、 前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
ともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前
記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前
記反射面の面倒れを補正する機能を有する２枚のレンズ
からなる偏向後光学手段であって、少なくとも１つのレ
ンズ面が回転対称面を含まないレンズ面に形成される偏
向後光学手段と、を、有する光走査装置。3. A deflecting unit that has a reflecting surface formed rotatably and deflects light in a predetermined direction, a plurality of light sources, and light emitted from each of the light sources. The light is converted into focused light in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface, and into focused light or parallel light in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface of the deflecting means. Pre-deflection optical means for guiding to the reflecting surface, and light emitted from each of the light sources deflected by the deflecting means is imaged so as to scan a predetermined image surface at a constant speed, and the reflecting surface of the deflecting means. A post-deflection optical means comprising two lenses having a function of correcting a deviation in parallelism between an angle formed by the deflecting means and the rotation axis of the reflecting surface, that is, a tilt of the reflecting surface. If the lens surface does not include a rotationally symmetric surface And post-deflection optical means formed on the lens surface, and having an optical scanning device.
み、この反射面の回転により上記複数の光源からの光を
一まとめにした状態で所定の方向に偏向する１つの偏向
手段と、 この偏向手段と上記光源との間に配置され、上記光源か
らの光を、上記偏向手段の上記反射面の回転軸と平行な
方向には集束光に、また、上記回転軸と直交する方向に
は集束光または平行光に変換する偏向前光学手段と、 上記偏向手段の上記回転軸と平行な方向に、それぞれ、
正のパワーを有し、かつ、前記それぞれのレンズを前記
それぞれの光源からの出射光が通過する位置が前記反射
面の回転軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面を挟ん
で相互に逆に規定され、さらに、少なくとも１つのレン
ズ面が回転対称軸を含まないレンズ面に形成された２枚
のレンズを含み、上記偏向手段の上記反射面と上記回転
軸とのなす角の偏差の影響を補正するとともに、上記偏
向手段により偏向された光を所定像面に等速で走査する
よう結像する偏向後光学手段と、を、有する光走査装
置。4. A plurality of light sources and a reflecting surface formed so as to be rotatable about a rotation axis, and the light from the plurality of light sources is gathered together in a predetermined direction by rotation of the reflecting surface. One deflecting means for deflecting, disposed between the deflecting means and the light source, the light from the light source is focused light in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface of the deflecting means, and Pre-deflection optical means for converting the light into focused light or parallel light in a direction orthogonal to the rotation axis, and in a direction parallel to the rotation axis of the deflection means, respectively.
It has a positive power, and the positions at which the light emitted from the respective light sources passes through the respective lenses are mutually perpendicular to each other with a surface orthogonal to the rotation axis of the reflecting surface and containing the optical axis of the system. Inversely defined, the lens further includes two lenses each having at least one lens surface formed on a lens surface that does not include a rotational symmetry axis, and a deviation of an angle formed between the reflection surface of the deflection means and the rotation axis. An optical scanning device having post-deflection optical means for correcting the influence and for forming an image of the light deflected by the deflecting means so as to scan the predetermined image surface at a constant speed.
源からの出射光を、前記偏向手段の前記反射面の回転軸
と平行な方向および前記反射面の回転軸と直交する方向
の双方に関し、集束光あるいは平行光に変換する有限焦
点レンズまたはコリメータレンズと、前記反射面の回転
軸と平行な方向にのみパワーを有し、前記有限焦点レン
ズまたはコリメータレンズの出射光を前記反射面の回転
軸と平行な方向にのみさらに集束させる異なる材質によ
り形成された２つのレンズと、を、含むことを特徴とす
る請求項４記載の光走査装置。5. The pre-deflection optical means relates the light emitted from the respective light sources both in a direction parallel to the rotation axis of the reflection surface of the deflection means and in a direction orthogonal to the rotation axis of the reflection surface. A finite focus lens or collimator lens for converting the light into focused light or parallel light, and having power only in a direction parallel to the rotation axis of the reflecting surface, and rotating the light emitted from the finite focus lens or collimator lens on the reflecting surface. The optical scanning device according to claim 4, further comprising: two lenses formed of different materials that further focus only in a direction parallel to the axis.
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